atharvgawade7/AERIS-FSAR

# AERIS-FSAR AERIS-FSAR（Fire Suppression and Response Robot，灭火与响应机器人）是一款自主灭火机器人，旨在检测并扑灭危险环境中的火灾。该系统采用基于 ESP32 的控制架构、基于传感器的火灾检测以及灭火机制，在响应火灾事故的同时最大限度地降低人员风险。 # 📌描述 AERIS FSAR 是一款自主灭火机器人，旨在检测并扑灭受控环境中的小规模火灾。机器人在有边界的场地内导航，利用火焰传感器检测火源，自动对准火焰，并利用空气灭火机制将其扑灭。 该系统利用 ESP32 微控制器集成了感知、导航和灭火功能，使机器人能够自主搜索火源、将其扑灭，并继续扫描环境。 # 📑 目录 1. 成果 2. 项目概述 3. 问题陈述 4. 关键特性 5. 使用组件 (BOM) 6. 系统架构 7. 工作原理 8. 团队 9. 未来改进 10. 仓库结构 11. 许可证 # 🏆 成果 Winner — 国防领域 Kalpataru 机器人竞赛 • 参赛队伍总数：28 • 国防领域队伍：6 • 结果：**第一名** 该挑战赛要求各队设计一款能够检测并扑灭定义场地内火源的自主机器人。 # 📌 项目概述 机器人在被黑线边界包围的方形场地内运行。场地内放置了多个火源（蜡烛）。 机器人自主执行以下操作： • 在场地内漫游，同时避开边界 • 使用火焰传感器持续扫描火焰 • 向检测到的火源导航 • 调整自身姿态，使中央传感器对准火焰 • 激活基于风扇的灭火系统扑灭火灾 • 返回漫游模式搜索其他火源 该系统展示了自主机器人如何在人员干预可能存在危险的情况下协助进行火灾响应。 # ❗ 问题陈述 危险或难以进入的环境中的火灾事故对人类响应者构成重大风险。自主机器人系统可以协助检测和扑灭火源，同时最大限度地减少人员暴露在危险中的机会。 本项目的目标是设计一款能够实现以下功能的机器人系统： • 自主检测火源 • 在定义环境中安全导航 • 定位并接近火源 • 使用机载机制灭火 • 持续运行以检测其他火源 # ⚙️ 关键特性 • 自主火灾检测 • 多方向火焰传感（约 120° 检测弧度） • 自主场地导航 • 使用 IR 传感器进行边界检测 • 利用风扇机制进行空气灭火 • 基于 ESP32 的控制架构 • 轻量化且具有成本效益的机器人设计 # 🧰 使用组件 (BOM) ## 控制系统 • ESP32 微控制器 ## 传感器 • 5 路火焰传感器模块 • 4 个 IR 传感器（边界检测） ## 运动系统 • 2 × 直流减速电机 • 电机驱动模块（PWM 电机控制） • 1 × 万向轮 ## 灭火系统 • 直流风扇电机 • 塑料 4 叶风扇 • 继电器模块（风扇控制） ## 电源系统 • 12V 锂离子电池 • 电池盒 • 电池充电模块 ## 机械与结构 • 塑料底盘面板 • PCB 万用板（用于稳固的接线连接） • 电源开关 # 🧠 系统架构 该机器人集成了感知、控制、导航和灭火系统。 传感器 → ESP32 控制器 → 电机驱动器 → 机器人移动 火焰检测 → ESP32 → 继电器模块 → 灭火风扇 ESP32 处理来自火焰传感器和 IR 传感器的数据，以确定机器人的移动和灭火动作。 # ⚡ 工作原理 该机器人通过三种操作模式运行。 ## 1️⃣ 漫游模式 在漫游模式下，机器人在场地内移动搜索火源。 • IR 传感器监控场地边界 • 如果检测到黑色边界： - 机器人短暂后退 - 右转 - 继续漫游 这确保机器人保持在场地内。 ## 2️⃣ 火焰追踪模式 当火焰传感器检测到火源时： • 传感器读数确定火焰方向 • 机器人调整其方向 • 机器人调整姿态，使**中央火焰传感器直接指向火焰** 这确保了灭火机制的准确定位。 ## 3️⃣ 灭火模式 当机器人到达火源时： • 机器人停止移动 • 继电器激活风扇电机 • 风扇向火焰吹气 此气流切断氧气供应，从而扑灭火灾。 灭火循环： • 风扇开启 5 秒 • 风扇关闭 • 传感器检查火焰是否持续存在 如果火焰仍在燃烧，则重复该循环。 一旦熄灭： • 风扇停止 • 机器人后退 • 机器人转向并恢复漫游模式 # 👥 团队 团队名称：**PARALYX** • Atharv Gawade — 团队负责人 • Gitanshu Tule — 软件与硬件 • Nishant Suryawanshi — 硬件 • Vaibhav Chelekar — 硬件 • Vishudhi Waykos — 演示 # 🚀 未来改进 • 集成热成像仪 • 基于 AI 的火灾检测 • 基于 SLAM 的导航 • 远程监控系统 • 高级障碍物避障传感器 • 部署于现实世界的危险环境 # 📂 仓库结构 ``` aeris-fsar │ ├── README.md │ ├── hardware │ ├── components_list.md │ ├── circuit_diagram.png │ ├── wiring_connections.md │ └── README.md │ ├── firmware │ ├── aeris_fsar.ino │ └── code_explanation.md │ ├── design │ └── fusion360_model.f3d │ ├── documentation │ ├── architecture_diagram.png │ ├── presentation_slides.pdf │ ├── team_photos │ ├── robot_photos │ └── videos ``` # 📜 许可证 MIT License

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